Повітряні самураї: як готують льотчиків ВМС США

Попри наявність найкращих морських льотчиків і літаків на початку Другої світової війни, японські планувальники не змогли підготуватися до поповнення бойових втрат, і це дорого їм коштувало. До 1942 року японська морська авіація занепала, тому що "флот просто отримував занадто мало льотчиків". Американські військові перемогли, швидко наповнивши небо нашвидкуруч підготовленими льотчиками. Японський флот так і не зміг оговтатися від втрати понад сотні професійних морських льотчиків під час битви за Мідуей, а потім від знищення авіаторів, що залишилися, в битві за Філіппінське море.

Фокус переклав статтю Тревора Філліпса-Левіна і Вокера Д. Міллза про те, як змінюється підхід до навчання американських льотчиків.

Сьогодні американські збройні сили також випускають занадто мало льотчиків, що призводить до втрати досвіду в розгорнутих ескадрильях. У разі військових дій США ризикують пройти той самий шлях, що і Японія. Хронічна нестача льотчиків матиме місце в американських збройних силах ще багато років. Одна з причин полягає в тому, що застарілі системи і програми навчання невиправдано затягують льотну підготовку і посилюють гостру нестачу кадрів.

Режим точної посадки, використовуваний у ВМС США, та інші автоматизовані системи беруть на себе виконання найскладніших льотних завдань у сучасних кабінах. У зв'язку з цим постає питання, чи не переборщують американські військові з навчанням своїх льотчиків і чи не заважає залежність від застарілих навчальних літаків, таких як T-45C Goshawk, впровадженню більш якісної підготовки. Змушуючи студентів-льотчиків виконувати застарілі завдання з ручного пілотування, які можна автоматизувати, ВМС отримують сумнівні переваги, затягують навчання, витрачають дорогоцінні ресурси та подекуди проводять зайвий відсів кадрів.

Військові мають зрозуміти, які навички автоматизація може безпечно і надійно замінити в кабінах сучасних льотчиків, і виключити ці елементи із програм підготовки. Крім того, військові навчальні літаки повинні мати необхідний рівень автоматизації, щоб підготувати льотчиків-студентів до роботи на бойових літаках. Сучасне навчання не повинне зводитися тільки до експлуатації застарілого обладнання та перевірки майбутніх льотчиків на навички, які їм більше не потрібні.

Обмежені навчальні ресурси

Японський досвід часів Другої світової війни актуальний і для сучасних американських збройних сил. Час, необхідний для підготовки пілотів реактивних літаків, неухильно зростає в усіх відомствах. Постійна нестача льотчиків являє собою стратегічний ризик для армії, оскільки їй не вистачає досвідчених авіаторів для оперативних підрозділів. Частково проблема полягає в тому, що підготовка нових льотчиків займає більше часу, а їхній вступ на службу відбувається повільніше, ніж вибуття досвідчених колег. Це призводить до того, що в дослідженні RAND названо "дефіцитом швидкості старіння", коли недосвідчені льотчики стають основним складом ескадрильї і збільшують загальну кількість льотних годин, необхідних для того, щоб молоді льотчики стали "досвідченими". Досвідченим же льотчикам потрібно менше годин для підтримки кваліфікації, що дає змогу збільшити кількість льотних годин для розвитку недосвідчених екіпажів.

Визнаючи необхідність прискореного навчання для розв'язання проблеми нестачі льотчиків, ВМС США реалізували низку ініціатив зі скорочення часу навчання, включно з наймом льотчиків-інструкторів за контрактом і залученням досвідчених льотчиків з інших підрозділів військово-морської авіації. На превеликий жаль ескадрилій заміни флоту і шкіл озброєнь, їхніх льотчиків також залучили для посилення навчальних команд. Ще одна ініціатива включала перегляд навчальних планів, в результаті чого були виключені деякі заходи та етапи, що дозволило скоротити кількість льотних годин і заходів для льотчиків-курсантів. Однак інші, більш ресурсомісткі старі програми залишилися.

Кваліфікаційна програма підготовки для авіаносців ВМС складається з 23 заходів, включно з п'ятьма заняттями на тренажері та понад 17 годинами в літаку. Крім того, перед отриманням кваліфікації на авіаносець курсанти мають здійснити щонайменше 250 тренувальних посадок на аеродромі, які накопичуються впродовж кількох місяців льотної підготовки. Часто буває, що студенти не виконують вимоги щодо практичних посадок, і це вимагає додаткових польотів понад виділені програмою, щоб заповнити дефіцит. Програма підготовки до польотів на літаку поглинає ресурси старіючого парку реактивних тренажерів і забирає багато часу у студентів та інструкторів. Наприклад, етап кваліфікації на авіаносець зазвичай починається за кілька тижнів, і курсанти, які беруть участь у ньому, зосереджуються виключно на цих заходах.

Команди, що проводять підготовку, зазвичай перекидають на обидва узбережжя по 20 літаків для забезпечення кваліфікації на авіаносці. Переліт до місць навчання вимагає значних витрат льотних годин і вильотів понад вимоги навчальної програми. Близько 120 вильотів витрачається тільки на перегін літаків до місця підготовки на авіаносець – а це години, які марнують ресурс планера і могли би піти на інші види підготовки. Ці літаки та їхні льотчики-інструктори можуть становити до третини парку, доступного для навчання, що вимагає уповільнення всіх інших заходів під час кваліфікації для авіаносця. Крім того, виконання програми залежить від розкладу і готовності авіаносців, схильних до затримок у технічному обслуговуванні, які можуть скасувати ресурсомісткі тренування і перешкодити оперативній готовності. Скорочення або зменшення вимог у програмі підготовки для авіаносців значною мірою сприяє оптимізації та скороченню термінів підготовки, особливо в умовах зниження пріоритетності планових тренувань на авіаносцях на тлі інших оперативних переваг.

Автоматизація винищувачів

Більшість західних бойових винищувачів оснащені системами fly-by-wire або, як їх ще називають, fly-by-control з розширенням повноважень. Це означає, що керування з боку пілота кодується електронікою, інтерпретується програмним забезпеченням управління польотом, а потім передається на керувальні поверхні літака – і тепер дії пілота не пов'язані безпосередньо з керувальними поверхнями. Літаки fly-by-control забезпечують маневреність, недосяжну в інших випадках, роблячи аеродинамічно нестабільні літаки керованими для пілотів-людей. Комп'ютеризовані системи управління польотом автоматично компенсують нестабільність, створюючи для пілота видимість стабільного літака і перетворюючи відносно прості команди пілота на складні налаштування керуючих поверхонь літака. Коли пілот подає команду на керування літаком за допомогою стіка, комп'ютери системи керування польотом аналізують сигнал, порівнюють його з поточними параметрами польоту літака і видають компенсований сигнал керування.

Серед авіаторів побутує жарт, що льотчик сучасного бойового літака не керує літаком, а "має право голосу в управлінні" – тобто більшу частину польоту виконує сам літак. Ця гармонійна система забезпечує безпрецедентну маневреність і якісне інтуїтивне управління, що дає змогу льотчикам приділяти увагу не тільки пілотуванню, а й виконанню завдань, пов'язаних із виконанням місії. Ця технологія дедалі ширше застосовується у військовій і цивільній авіації. Наприклад, система Safe Return Autoland компанії Garmin у бізнес-джетах Cirrus дає змогу одним натисканням кнопки вибрати аеропорт, зв'язатися з диспетчером повітряного руху і посадити літак, враховуючи рельєф місцевості.

Навіть деякі з перших бойових літаків із системою fly-by-control, як-от F-16, були доповнені автоматичними режимами захисту від збоїв, а деякі з них здатні безпосередньо відбирати управління у льотчика, щоб запобігти катастрофі. Сьогодні F-16 ВПС США оснащені автоматичною системою запобігання зіткненню із землею, яка перехоплює управління в разі неминучого зіткнення з рельєфом, якщо пілот не може зробити це самостійно. Ця технологія врятувала дев'ять життів, зокрема щонайменше одне в бою, а ВМС працюють над установкою цієї системи на F/A-18 Super Hornet. Крім того, у союзників є літаки, що використовують системи автоматичного відновлення, наприклад, Eurofighter Typhoon і Dassault Rafale. У Rafale пілот, який втратив орієнтацію в просторі, може натиснути кнопку, яка автоматично поверне літак у стабільний політ із нахилу.

Критики автоматизації на найважливіших етапах польоту, таких як посадка, можуть поставити під сумнів таку перестраховку: "А що, якщо програмне забезпечення автоматичної посадки відмовить, а льотчик не знає, як сідати вручну?". Ці побоювання безпідставні. Автоматика управління польотом має безліч резервних систем, а реактивні літаки fly-by-wire в усі моменти польоту покладаються на програмне забезпечення та електроніку. Немає жодної можливості вдатися до повністю ручного режиму польоту. Відмова автоматики управління означатиме відмову самого комп'ютера управління польотом. Це неконтрольована ситуація, яка змушує льотчика катапультуватися.

До чого готуватися?

"Паралелофобія" – це тривога або страх перед паралельним паркуванням, до якої схильні 49% американських водіїв. Для водіїв паралельне паркування – одна з найскладніших навичок. У штатах, де на іспитах з водіння потрібне паралельне паркування, відзначається високий відсоток нездач. Але що, якщо автоматика зможе надійно припаркувати автомобіль за вас? Сьогодні на дорогах можна зустріти безліч автомобілів, здатних виконувати паралельне паркування без допомоги водія. Ця технологія стає досить поширеною, щоб її можна було використати як причину для скасування вимоги паралельного паркування в тих штатах, де її досі включають в іспит із водіння.

Традиційно одним із найскладніших завдань, виконуваних військово-морськими льотчиками, була посадка на авіаносець. Вона слугує взірцем майстерності і є обов'язковим елементом з самого початку існування морської авіації. Наразі F-35 і F /A-18 оснащені високоавтоматизованими системами управління польотом, відомими як режим точної посадки, які усувають необхідність у багатьох коригуваннях, виконуваних льотчиками під час заходу на посадку. Нещодавні зміни в програмному забезпеченні режиму точної посадки зробили систему ще надійнішою, тож вона продовжуватиме працювати за численних відмов гідравліки або за відмови одного двигуна. З моменту впровадження цієї системи ефективність заходів на посадку значно зросла. Під час одного з відряджень автора на авіаносець у 2022 році у складі 2-го авіаносного крила він помітив суттєве поліпшення показників у нових льотчиків, до того ж багато хто з них вийшов на один рівень із досвідченими льотчиками, які вже здійснили сотні посадок на авіаносець. Це було безпрецедентно. Якщо новоспечені льотчики, які використовують режим точної посадки, так само добре або краще справляються з посадкою на авіаносець, ніж досвідчені льотчики без нього, то виникає запитання: чи потрібно ВМС, як і раніше, проводити кваліфікацію на авіаносцях у навчальних командах, перш ніж курсанти потраплять до резервних ескадрилій флоту? Чи їм достатньо кваліфікації в оперативних ескадрильях, оснащених режимом точної посадки?

ВМС вивчають можливість повного виключення кваліфікації для авіаносців зі складу навчальних команд. Обговорення почалося на початку 2020 року. Однак вище керівництво не бажає йти цим здоровим шляхом скорочення часу навчання. Офіційно досі триває збір даних після того, як ВМС вирішили зробити поступові кроки, відправивши 50% своїх льотчиків-початківців тактичної авіації на авіаносець, а іншу половину – на кваліфікацію в резервну ескадрилью флоту. Перші результати багатообіцяючі: офіцери відзначають незначну різницю в оцінках за захід на авіаносець між льотчиками, які раніше пройшли кваліфікацію в навчальному командуванні, і тими, хто отримав початкову кваліфікацію в резервних ескадрильях флоту. Навіть якщо ВМС скасують кваліфікацію на авіаносці, вони планують зберегти її для E-2 Hawkeye, що є ще одним непотрібним пережитком. Попри те, що E-2 не безекіпажний, характеристики управління між ним і навчальними літаками-носіями помітно відрізняються. Крім того, нові льотчики E-2 відправляються на авіаносець у супроводі інструктора. Ці причини наводилися як ще один доказ того, що навчання на авіаносці слід повністю виключити з програми підвищення кваліфікації.

Нинішній вдосконалений реактивний тренажер ВМС T-45C не має багатьох автоматизованих функцій, властивих сучасним винищувачам. T-45C не є літаком fly-by-wire, у нього немає автопілота, аварійного відновлення або будь-якого режиму допомоги льотчику. Його льотні характеристики і можливості тьмяніють порівняно з сучасними винищувачами або новішими навчально-тренувальними літаками, такими як T-7A Redhawk компанії Boeing, T-50 компанії Lockheed або M-346N компанії Textron. Кожен з них здатний розвивати швидкість, близьку до звукової, має цифрове управління польотом за принципом fly-by-wire, гідне співвідношення тяги і ваги, а також маневрує під великим кутом атаки. T-45C – це літак, який потрібно пілотувати вручну у всіх сенсах цього слова і який потребує тривалої програми раннього навчання, щоб навчитися правильного управління. Один з авторів згадує, як багато часу на ранніх етапах навчання було витрачено на навчання правильній техніці тримінгу, який у досконаліших літаках виконується автоматично. Крім того, численні керуючі впливи, необхідні для безпечного приземлення T-45C на борт авіаносця, не переходять у ті коригування, які льотчик повинен робити на своєму літаку. Яка користь від того, що майбутні льотчики змушені постійно коригувати або "вручну" керувати складнішим аналоговим літаком, коли комп'ютеризовані бойові літаки спроєктовані так, щоб ними було легко керувати, а коригувальні впливи не переносяться на всі платформи?

Сучасні бойові літаки проєктуються так, щоб ними було легко керувати, а їхні льотчики могли зосередитися на складних бойових системах і тактиці. Уже зараз передові концепції ведення бойових дій передбачають, що льотчики стають автономними веденими у високоавтоматизованих кабінах, діючи радше як квотербеки, які керують грою, а не вступаючи в ближній бій із нападниками, як у минулому. Але на T-45C відсутня навіть імітація бойових систем, з якими в кінцевому підсумку будуть взаємодіяти нові льотчики, а також ті характеристики, які мають перспективні навчально-тренувальні літаки, пропоновані на військовому ринку.

Вороги змін і старі граблі

На жаль, культура опору змінам пронизує ВМС, як і всю оборонну бюрократію. Вона зачіпає всі аспекти, включно з бюро з управління персоналом, незважаючи на дедалі більші докази того, що в епоху алгоритмів зміни необхідні. Чи то через луддизм, чи то через ностальгію, але не всі в лавах ВМС згодні зі скороченням або переглядом навчальних програм. Під час інтерв'ю з інструкторами навчальних команд відзначалися випадки, коли їхні начальники виступали проти перегляду навчальних планів, особливо тих, які виключали навчання на авіаносцях, навіть коли наявні дані вказували лише на незначні переваги збереження нинішніх навчальних планів. Можливо, таке зволікання є причиною найбільшої перешкоди на шляху прискорення навчання у ВМС – використання літака T-45C Goshawk. T-45C потерпає від численних "сюрпризів", пов'язаних із технічним обслуговуванням, а контрактне технічне обслуговування ледве підтримує достатню кількість придатних до польотів літаків. Скасування заходів через брак літаків – звичайна справа при повному розкладі польотів.

Ключовою проблемою при виборі літака на заміну є нездатність потенційного інструктора впоратися з жорсткими умовами берегового тренування посадки на авіаносець або торкання палуби авіаносця. Літаки мають бути спеціально спроектовані та побудовані так, щоб витримувати стрес реальних та імітованих посадок на авіаносець. Але якщо вже впроваджене програмне забезпечення для управління польотом значно поліпшило характеристики льотчиків під час посадки на авіаносець, чи потрібні такі жорсткі вимоги до тренувальних посадок, чи це застаріла практика? Кожен день, коли ВМС відкладають рішення про вибір нової навчальної платформи, призводить до погіршення стану парку T-45C.

Можливості для більш швидкого навчання

У 1944 році Японія мала літаки, але не мала компетентних льотчиків, щоб ефективно керувати ними, і вдалася до допомоги камікадзе. Хто більше зацікавлений у підготовці – дрібка виняткових льотчиків, як в імператорській Японії, чи оператори інтуїтивних систем озброєння? Флот визнає, що у нього є проблеми з підготовкою льотчиків, і шукає рішення, але поки що вони надто повільні та їх надто мало. Оперативні підрозділи відчувають хронічну нестачу досвідчених льотчиків, а льотчики, які проходять навчання, мають справу із тривалим очікуванням. Автоматизація готова перейняти на себе дедалі більше функцій з пілотування літаків, включно з функціями, які раніше вважалися занадто складними, наприклад, ведення доґфайтів. Компанія Heron Systems, яка тепер входить до складу Shield AI, розробила алгоритм ведення доґфайта, який переміг людину-льотчика винищувача з рахунком 5:0 на змаганнях, і тепер активно літає у складі Hivemind. У міру того як алгоритми стають дедалі розумнішими і беруть на себе дедалі більше завдань у літаку, як-от відновлення орієнтації в Rafale, системи автопосадки в бізнес-літаку Cirrus або ведення доґфайтів у платформі майбутнього, з'являться можливості для скорочення програм навчання та навчальних планів. Створення нових програм підготовки на БПЛА у ВМС і Корпусі морської піхоти надає унікальну можливість оцінити вимоги до навчання на предмет їхнього скорочення, особливо в міру того, як алгоритми продовжують забирати все більшу частину "пілотування" у льотчиків-людей. В авіації зниження когнітивного навантаження під час керування літаком дає змогу льотчикам – як тим, хто перебуває в літаку, так і віддаленим, – зосередитися на корисному навантаженні та поставленому завданні.

Військово-морський флот і Корпус морської піхоти мають рацію в тому, що їм необхідно провести ретельну перевірку і переконатися в обґрунтованості різкої відмови від застарілих рекомендацій з навчання, що не є необґрунтованим. Однак вони не можуть дозволити собі витрачати час на ностальгію, адже зараз саме час боротися із затягнутістю навчання. Відомства повинні використовувати можливості для раціоналізації підготовки льотчиків і припинити навчання непотрібних або надлишкових навичок. Опора на автоматизацію для скорочення вимог до підготовки, таких як кваліфікація на авіаносець, є однією з найкращих можливостей. Якщо відомства не зможуть цього зробити, Сполучені Штати ризикують наразитися на нестачу льотчиків у мирний час або кризу у воєнний час.

Про авторів

Тревор "Місіс" Філліпс-Левін – авіатор ВМС США та інструктор спільного контролера термінальної атаки в спеціальних операціях. Нині він служить офіцером відділу спільної ближньої повітряної підтримки в Центрі розвитку бойових дій військово-морської авіації, де опікується питаннями застосування і тактики використання безпілотних систем. Філліпс-Левін є стипендіатом Центру освіти в галузі нерозповсюдження, космічної та ядерної політики і здобуває ступінь магістра в галузі системного аналізу у Військово-морській аспірантурі.

Вокер Д. Міллз – офіцер піхоти Корпусу морської піхоти, наразі проходить підготовку до польотів на безпілотному літальному апараті MQ-9 Reaper. Він є автором численних статей для таких видань, як War on the Rocks, USNI Proceedings і Marine Corps Gazette.